Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 8, 9 cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2017-2018

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HUYỆN SƠN DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 8, 9
CẤP HUYỆN, NĂM HỌC 2017 – 2018
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ-LỚP 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao nhận đề)
(Đề thi gồm có 01 trang)
Câu 1. (5,0 điểm) Ca nô đang đi ngược dòng đến điểm A thì gặp một bè gỗ trôi xuôi. Ca nô tiếp tục đi tiếp 40 phút, do hỏng máy nên bị trôi theo dòng nước. Sau 10 phút sửa xong máy, ca nô quay lại đuổi theo bè và gặp bè tại B. Biết AB = 4,5km, công suất của ca nô không đổi trong suốt quá trình chuyển động. Tính vận tốc của dòng nước?
Câu 2. (5,0 điểm) Một bình nhiệt lượng kế chứa nước ở nhiệt độ t0 = 200 C. Người ta lần lượt thả vào bình này những quả cầu giống nhau đã được đốt nóng đến 100oC. Sau khi thả quả cầu thứ nhất thì nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t1 = 400 C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình nhiệt lượng kế. Giả thiết nước không bị tràn ra ngoài.
 a) Nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu nếu ta thả tiếp quả cầu thứ hai, thứ ba? 
 b) Cần phải thả bao nhiêu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là 900 C?
Câu 3. (5,0 điểm) Ba chai thuỷ tinh giống nhau được đậy nút kín, một chai rỗng, một chai đựng đầy nước và chai còn lại đựng đầy rượu. Khi dìm ngập cả ba chai đó vào trong một bể nhỏ chứa đầy nước thì thấy thể tích nước tràn ra ngoài bằng 3dm3. Khi không dìm các chai thì thấy một chai chìm sát đáy bể, một chai lơ lửng trong nước và một chai nổi chỉ có một phần chìm trong nước. Tính khối lượng vỏ chai, khối lượng rượu và khối lượng nước trong chai. Biết khối lượng riêng của rượu, của nước và của thuỷ tinh lần lượt là Dr=0,8g/cm3; Dn=1g/cm3; Dtt=2,4g/cm3.
Câu 4. (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Cho biết hiệu điện thế U = 24V, các điện trở R0 = 6, R1 = 18, Rx là một biến trở đủ lớn, các dây nối có điện trở không đáng kể.
 a) Tính Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó bằng 13.5W, tính hiệu suất của mạch điện khi đó (biết rằng công suất tiêu thụ trên R1, Rx là có ích và trên R0 là không có ích).
 b) Với giá trị nào của Rx thì công suất tiêu thụ trên nó đạt giá trị cực đại? Tính công suất cực đại đó.
B
A
U
R0
R1
 C Rx
Giám thị coi thi không giải thích gì thêm – SBD
PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HUYỆN SƠN DƯƠNG
 HƯỚNG DẪN 
CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 8,9
NĂM HỌC 2017 - 2018
 Môn thi: Vật lý
Đáp án
Điểm
Câu 1. (5,0 điểm) C D A B
 - Vẽ hình minh họa: 
- Gọi v1 là vận tốc của canô với nước, v2 là vận tốc của nước với bờ sông dòng sông chảy theo chiều từ A đến B:
- Trên AC canô ngược dòng trong thời gian t1 =40phút = 2/3(h):
 AC = (v1 - v2)t1 (1)
- Trên CD canô trôi trong thời gian t2 =10phút = 1/6(h):
 CD = v2t2 (2)
- Trên DB canô chạy xuôi dòng trong thời gian t3(h):
 DB = (v1 + v2)t3 (3)
- Trên AB = 4,5km bè gỗ trôi trong thời gian t1+t2+t3:
 AB = v2(t1+t2+t3) (4) 
- Ta có: AC+ AB = CD + DB (5) 
- Thay (1), (2), (3), (4) vào (5) ta được:
 (v1 - v2)t1+v2(t1+t2+t3) = v2t2 + (v1 + v2)t3 
- Rút gọn ta được: t3 = t1 = 2/3h.
- Từ (4) suy ra: v2 = 3km/h 
0.25
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
1.0
0.5
0.25
0.5
Câu 2. (5,0 điểm) 
a) Gọi khối lượng của nước là m, khối lượng và nhiệt dung riêng của quả cầu là m1 và c1. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là tcb và số quả cầu thả vào nước là N vì chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa nước và các quả cầu cho nên khi thả lần lượt từng quả cũng giống như thả cả N qua một lần vào nước:
- Nhiệt lượng tỏa ra từ các quả cầu là: Qtỏa = Nm1c1(100 – tcb).
- Nhiệt lượng thu vào của nước là: Qthu = 4200m(tcb – 20)
- Ta có: Qtỏa = Qthu Nm1c1(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20) (1)
- Khi thả quả cầu thứ nhất: N = 1; tcb = 400 C, ta có:
 1.m1c1(100 – 40) = 4200m(40 – 20) m1c1 = 1400m (2)
Thay (2) và (1) ta được: N.1400m(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20)
 100N - Ntcb = 3tcb – 60 (3)
- Khi thả thêm quả cầu thứ hai: N = 2, từ phương trình (3) ta được:
 200 – 2tcb = 3tcb – 60 tcb = 520 C. 
- Khi thả thêm quả cầu thứ ba: N = 3, từ phương trình (3) ta được:
 300 – 3tcb = 3tcb – 60 tcb = 600 C.
b) Khi tcb = 900 C, từ phương trình (3) ta được:
 100N – 90N = 270 – 60 N = 21. 
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
1.0
0.5
0.5
0.5
Câu 3. (5,0 điểm)
Thể tích của mỗi chai là 1dm3.
Gọi mtt, mr, mn lần lượt là khối lượng của vỏ chai, của rượu, của nước trong chai.
Vtt, Vr, Vn là thể tích của phần vỏ chai, của rượu và của nước trong chai
Chai rỗng nổi, chai đầy nước chìm, chai lơ lửng là chai chứa đầy rượu. Khối lượng chai chứa đầy rượu bằng tổng khối lượng của vỏ chai và khối lượng rượu trong chai. 
Gọi P là trọng lượng của chai thủy tinh chứa đầy rượu. Vì chai lơ lững nên:
P=FA 10(mtt + mr)=10.Dn.( Vtt+Vr) Dtt .Vtt + Dr. Vr= Dn.( Vtt+Vr)
	 2,4.Vtt + 0,8. Vr= Vtt+Vr 1,4.Vtt = 0,2.Vr
 7.Vtt = Vr
 Mà Vtt+Vr =1dm3
	 Vtt= dm3= cm3	 Vr = Vn = cm3.
Khối lượng của thủy tinh: 	 mtt = Dtt .Vtt =2,4. =300g=0,3kg
Khối lượng của rượu trong bình: mr = Dr.Vr =0,8. =700g=0,7kg
Khối lượng của nước trong bình: mn = Dn.Vn =1. =875g=0,875kg
0.5
1.0
1.0
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Câu 4. (5,0 điểm)
a) Tính Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó bằng 13.5W. và tính hiệu suất của mạch điện khi đó
- Ta có: 	 R1x = = 
- R toàn mạch: 	 R = R0 + R1x = 6 + = 
- Dòng điện qua mạch chính:	I = U/R = 
- Ta lại có:	Ix Rx = I R1x Ix = I = 
- Công suất tỏa nhiệt trên Rx:	Px = I Rx = Rx.
- Từ giả thiết: Px = 13,5 W ta được: R - 15 Rx + 20,25 = 0 (1)
- Giải (1) ta được 2 nghiệm Rx = 13,5 và Rx = 1,5
- Hiệu suất của mạch điện:
+ Với Rx = 13,5 ta có H = = 56,25%
+ Với Rx = 1,5 ta có H = = 18,75%
b) Công suất trên Rx: Px = I Rx = Rx = .
Để Px = Pxmax ta có Rx = Rx = 4,5; Pxmax = = 18W
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.75
0.25
0.25
0.25
0.5
0.5
 Lưu ý: HS giải cách khác nếu xét đúng vẫn tính điểm tối đa cho từng câu, từng ý.